三相异步电动机启动
简述三相异步电动机的三种启动方法
简述三相异步电动机的三种启动方法三相异步电动机是一种常用的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的启动方法有三种，分别是直接启动、自耦启动和星角启动。
直接启动是最简单、最常用的三相异步电动机启动方法。
它通过将电动机的三个绕组直接与电源相连，将电动机接通电源后，即可启动。
这种启动方法操作简便，成本较低，但启动电流较大，容易产生电网冲击。
因此，在较大功率的电动机中，直接启动的使用范围有限。
自耦启动是一种较为常见的三相异步电动机启动方法。
它通过在电动机的主绕组上并联一个自耦变压器，使电动机在启动时得到较低的起始电流。
自耦变压器的原理是利用变压器的自感和互感作用，将电动机的起始电流减小到合理范围内，以避免对电网产生冲击。
自耦启动相较于直接启动，虽然增加了自耦变压器的成本，但可以起到节约能源的作用。
星角启动是一种适用于较大功率的三相异步电动机启动方法。
它通过将电动机的主绕组与电源通过星角切换器连接，使电动机在启动时得到较低的起始电流。
星角切换器的原理是通过切换电动机绕组的接线方式，将电动机从星形连接切换为三角形连接，从而减小电动机的起始电流。
星角启动的优点是启动电流小，对电网的影响较小，适用于较大功率的电动机。
但相对于直接启动和自耦启动，星角启动的成本较高。
直接启动、自耦启动和星角启动是三相异步电动机的三种常用启动方法。
在选择启动方法时，需要根据具体情况考虑电动机的功率、电网的稳定性和成本等因素。
直接启动适用于小功率的电动机，操作简便成本低；自耦启动可以减小起动电流，节约能源；星角启动适用于较大功率的电动机，起动电流小。
根据不同的需求，选择合适的启动方法，可以提高电动机的工作效率和使用寿命，同时保护电网的稳定运行。
简述三相异步电动机的三种起动方法
简述三相异步电动机的三种起动方法
三相异步电动机是最常用的工业电动机之一，它可以通过以下三种起动方法来启动：
1. 直接起动法：这是最简单和常见的起动方法，通过将电动机直接连接到电源，启动时电动机会受到额外的负载和电压上升的冲击。
直接起动法适用于小型电动机和负载较小的场景。
2. 自启动法：自启动法是通过给电动机的辅助绕组施加外部电源来实现的。
这个外部电源称为启动绕组，它可以产生额外的磁通，提供启动所需的转矩。
一旦电动机达到足够的速度，启动绕组会自动断开，电动机会在主绕组上正常运行。
自启动法适用于一些负载较大或起动时需求较大转矩的场景。
3. 变压器起动法：变压器起动法是通过将电动机的定子绕组和转子绕组连接到两个不同的变压器绕组上，实现控制启动。
控制系统可以通过调节变压器的绕组比例来调整转矩和电压，使电动机在起动过程中得到逐渐增加的电压和转矩。
变压器起动法适用于大型电动机和起动时需求较高转矩的场景，它可以实现平稳的加速和控制。
三相异步电动机启动方法
三相异步电机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统减压启动和软启动三种启动方法。
下面就分别做详细介绍。
2.2.1直接起动直接起动，也叫全压起动。
起动时通过一些直接起动设备，将全部电源电压（即全压）直接加到异步电动机的定子绕组，使电动机在额定电压下进行起动。
一般情况下，直接起动时起动电流为额定电流的3〜8倍，起动转矩为额定转矩的1〜2倍。
根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8〜12倍。
直接起动的起动线路是最简单的，如图2-2所示。
然而这种起动方法有诸多不足。
对于需要频繁起动的电动机，过大的起动电流会造成电动机的发热，缩短电动机的使用寿命；同时电动机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能引起短路进而烧毁电动机；另外过大的起动电流，会使线路电压降增大，造成电网电压的显著下降，从而影响同一电网的其他设备的正常工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。
这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比，电网电压的显著下降，可使Ts及Tm均下降到低于Tz0一般情况下，异步电动机的功率小于7.5kW时允许直接起动。
如果功率大于7.5kW,而电源总容量较大，能符合下式要求的话，电动机也可允许直接起动。
I1st1：电源总容量（kv八）1K3I1N4起动电动总功率（kw）如果不能满足上式的要求，则必须采用减压启动的方法，通过减压，把启动电流Ist限制到允许的数值。
图2-2直接启动原理图2.2.2传统减压起动减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压，待起动后，再把电压恢复到额定值。
减压起动虽然可以减小起动电流，但是同时起动转矩也会减小。
因此，减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。
传统减压起动的具体方法很多，这里介绍以下三种减压起动的方法：(1)定子用接电阻或电抗起动定子绕组用电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。
由三相异步电动机的等效电路可知：起动电流正比于定子绕组的电压，因而定子绕组用电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。
三相异步电动机直接启动条件
三相异步电动机直接启动条件
三相异步电动机直接起动条件如下：
（1）电动机起动时配是迟疑不决线的电压降不得超过下列允许值：电动机常常起动，不大于10%，偶然起动，不大于15%；
在不破坏同一线路及其它用电设备供电的条件下，不大于20%；
电动机由单独的变压器供电且生产机械不常常起动时，可大于20%；当用磁力起动呖呖起动电动机时，由于磁力起动器的吸合线圈只能在额定电压85~105%下正常工作，而当电压为85~55%时磁力起动器可能抖动，因此考虑允许电压降时尚受此限制。
通常为使厂用电动机顺当起动，其电动机的端电压不应低于70~85%，在特别状况下（如自起动时）一般也不宜低于65%。
（2）生产机械允许直接起动，一般水泵厂生产的深井水泵都允许直接起动，仅个别厂生产的深井水泵，其传动轴的机械强度不能随直接起动的冲击，要求降压起动。
（3）电动机起动时，其端电压应保证有足够的起动转矩。
（4）供电设备的过负荷不应超过最大允许值。
同变压器供电时，常常起动（每天起动6次）电动机的起动电流不超过变压器额定电流的4倍，由内燃机带动小容量发电机机供电。
1。
三相异步电动机的启动和调速
三相异步电动机旳开启与调速
PN (0.2 0.3)Ps
式中PN --电动机额定功率（kW）； PQ--电源变压器容量（kVA）； （0.2～0.3）系数由电动机开启情况来决定，如 电动机是重载、频繁开启旳应取不不小于0.2旳系数； 如电动机是轻载、不频繁开启旳应取不不小于0.3旳系 数。
容量在7.5kW下列旳三相异步电动机一般均可采
三相异步电动机旳开启与调速
图8-9 延边三角形降压开启电动机定子绕组旳连接方式 (a)延边△连结； (b)△连结
三相异步电动机旳开启与调速
2．绕线转子异步电动机旳开启 三相绕线式转子异步电动机与笼型异步电动机旳主要 区别是转子绕组可经过电刷和集电环与开启变阻器或频敏 变阻器串联，以改善电动机旳机械性能，从而到达减小开 启电流，增大增大开启转矩以及平滑调速旳目旳。 （1）转子绕组串入电阻开启 绕线转子异步电动机转子电路串变阻器开启，其控制 原理图如图8-10所示。 开启前将变阻器电阻调到最大位置，使电阻全部接人 转子电路，然后合上QS，伴随电动机转速逐渐升高，将变 阻器旳电阻逐层切除，并最终将变阻器电阻全部短接。
1．按图8-5接线。电机绕组为Y形接法。电动机 与测功机相连。
2．转子每相串入开启与调速电阻箱。 3．接通交流电源，在定子电压为额定电压情况 下，转子绕组分别串入不同电阻值时，测取定子电流 和转矩。
三相异步电动机旳开启与调速
图8-5 绕线式异步电动机转子绕组串电阻开启
三相异步电动机旳开启与调速
（五）绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻 器调速
三相异步电动机旳开启与调速
绕线转子异步电动机转子电路串频敏变阻器开启 旳原理图，如图8-11（b）所示。当电动机开启时， 电动机转速很低，转子频率f2很大（接近f1），铁心中 旳损耗很大，即等效电阻R2很大，所以限制了开启电 流，增大了开启转矩。伴随电动机转速旳增长，转子 电流频率f2下降（f2＝Qf1），于是R2减小，使电动机 逐渐开启。整个开启过程中，因为频敏变阻器旳等值 阻抗随转子电流频率旳减小而减小，从而到达自动变 阻旳目旳，实现了电动机旳无级开启。所以，只需要 一级频敏变阻器就能够平稳地把电动机开启启来。开 启结束后，应将频敏变阻器短接，切除频敏变阻器。
三相异步电动机启动方法
三相异步电动机启动方法1.直接启动法直接启动法是最简单的一种启动方法，直接将电动机连接到电源上，通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上。
该方法的优点是结构简单，投资低，但启动电流大，对电网负荷大，容易造成电网压降，同时对电动机和负载有一定冲击。
2.自耦变压器启动法自耦变压器启动法是利用变压器来降低启动电动机的电流和电压的一种方法。
该方法先将电动机连接到较低电压绕组上，通过启动开关在低电压状态下启动电动机。
启动后，将电源切换到较高电压绕组上，使电动机正常运行。
该方法能够有效降低启动电流，减少电网压降，但需要额外的变压器设备，投资较高。
3.带电阻启动法带电阻启动法是通过在电动机的转子电路中串联电阻来限制启动电流的一种方法。
启动时，电动机的转子电路中串联电阻，通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上。
待电动机达到一定转速后，电阻逐渐减少，直至完全断开，电动机进入正常工作状态。
该方法能够有效降低启动电流，减少对电网的冲击，但需要额外的电阻设备，且需要手动控制电阻的切换。
4.星-三角起动法星-三角起动法是通过改变电动机的连接方式来降低启动电流的一种方法。
首先将电动机的定子绕组连接成星形，通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上，实现星形启动。
待电动机达到一定转速后，切换为三角形连接，电动机进入正常工作状态。
该方法适用于小容量的电动机，能够有效降低启动电流，减少对电网的冲击。
5.频率变换法频率变换法是通过变频器将电源频率变换为适合电动机启动的频率的一种方法。
变频器通过改变输入电源的频率和电压，使电动机能够在较低频率下启动，并逐渐提高频率到额定频率。
该方法能够实现启动电流平滑调整，减少对电网的冲击，但设备投资较高。
以上是一些常见的三相异步电动机启动方法，每种方法都有其适用的情况和优劣势。
在选择启动方法时，需要根据电动机的容量、负载特性和电网条件等因素进行综合考虑，选择最合适的启动方法。
三相异步电动机启动,自锁,停止原理图
三相异步电动机启动,自锁,停止原理图
三相电动机的启动,自锁,停止的原理图：
1、启动：合上三相隔离开关QS，按起动按钮SB2，按触器KM的吸引线圈得电，3对常开主触点闭合，将电动机M接入电源，电动机开始起动。
同时，与SB2并联的KM的常开辅助触点闭合，即使松手断开SB2，吸引线圈KM通过其辅助触点可以继续保持通电，维持吸合状态。
2、自锁：由于KM的自锁作用，当松开SB2后，电动机M仍能继续起动，最后达到稳定运转。
3、停止：按停止按钮SB1，接触器KM的线圈失电，其主触点和
辅助触点均断开，电动机脱离电源，停止运转。
三相异步电动机各种启动方法及优化
三相异步电动机各种启动方法及优化摘要：三相异步电动机是工业中常用的驱动装置，启动方法与效率对其运行质量具有重要影响。
本文将介绍三种常见的启动方法：直接起动、自耦起动和星三角启动，并探讨了它们各自的优缺点以及可能优化的方案。
通过对相应的电路图及工作原理的阐述，本文能够为工程师们的实际操作提供理论指导。
关键词：三相异步电动机；启动方法；优化正文：一、引言三相异步电动机广泛应用于工业制造、交通运输和家用电器等领域中，因其结构简单、维护方便和低成本，而备受青睐。
电机启动时会产生较大的启动电流，这可能对电网、电动机以及其客户端造成损害。
因此，引进恰当的启动方法以及优化方案非常必要。
二、直接起动方法直接起动法是特别适用低功率的三相异步电动机，因此操作简单且成本低。
但是，恰当安排三相电源接口是该方式启动限制之一，因为大电动机会产生几乎很高的启动电流，这对电网及客户端造成损害。
此方法仅适用于小功率电动机如家庭用电器等。
三、自耦起动法自耦器是采用更大功率的三相部分上一次起动，减少整体启动冲击。
自耦起动器可以减少电网冲击和均输入电压，同时也确保电压峰值的下降之前，能帮助控制电动机绕组的热量释放。
这种启动法适用范围较大，但调试成本相较高。
四、星三角启动法与自耦起动类似，星三角启动是通过更大功率的方法推进三相异步电动机启动，更适合功率较大的情况。
该方法优点是将电机起动电流减少了，对起动有了更好的掌控能力。
然而与前两种方法不同的是，这种方法需要大量的额外元器件才能发挥其优点。
五、选择合适的启动方法选择合适的三相异步电动机启动方法取决于需要考虑的多方面条件必须经过正确的操纵。
唯有经过实际运作和比较，方可实现其他优化和清晰设置。
六、优化方案三相异步电动机启动后应及时切换到正常运行状态，否则可能会导致电动机极端的高热量功耗，乃至电动机损坏。
为降低这种损坏，我们应设计合理的保护回路，如过压保护回路、断路保护回路等。
此外，可以采用高效电机控制器，如全数字型或模拟型，以控制三相异步电动机的启动、减速、恒速等整体过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 直接启动的条件：由于直接启动的启动电流很大，因此，在 什么情况下采用直接启动，有关供电、动力部门都有规定，主要取 决于电动机的功率与供电变压器的容量之比值。
2020年8月18日星期二
9
一般在有独立变压器供电（即变压器供动力用电）的情况下： 1：若电动机启动频繁时，电动机功率小于变压器容量的20% 时允许直接启动；
• （2）启动电流不要太大。防止电网产生过大电压降， 影响在同一电网上其他用电设备的正常运行。
• （3）启动设备安全可靠，尽量简单、经济、便于操作 和维护。
• (4)要求启动平滑，即要求启动时加速平滑，以减小对 生产机械的冲击。
• (5)启动过程中的功率损耗越小越好。
2020年8月18日星期二
3
• 3.不同的启动情况
异步电动机的实际起动情况
•
起动电流大：Ist = sc IN = (5.5～7) IN
•
起动转矩小：Tst = stTN = (1.6～2.2) TN
2020年8月18日星期二
7
异步电动机的固有启动特性如图所示：
显然，异步电动机的这种启动性能和生产机械的要求是相矛盾 的，为了解决这些矛盾，必须根据具体情况，采取不同的启动方法。
Tst
提出了不同
2020年8月18日星期二
4
三相异步机的起动
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。
原因：起动时 n 0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
电机过热
2020年8月18日星期二
2：若电动机不经常启动，电动机功率小于变压器容量的30%时 也允许直接启动。如果没有独立的变压器供电（即与照明共用电源） 的情况下，电动机启动比较频繁，则常按经验公式来估算，满足下 列关系则可直接启动。
启动电流I st 额定电流I N
3 4
电源总容量 4 电动机功率
2020年8月18日星期二
10
例：有一台要求经常启动的鼠笼式异步电动机，其 PN=20kW, Ist/IN=6.5 ，如果供电变压器（电源）容量为560kVA，且有照明负 载，问可否直接启动？同样的Ist/IN 比值，功率为多大的电动机则 不允许直接启动？
b.启动转矩较小 Tst ( 0.8 ~ 1.5 )TN
启动时 S 1 ，转子功率因数 cos2 而启动转矩 Tst K mI2st cos2st 却不大。
2020年8月18日星期二
R2
R22
X
2 20
很低，因
6
4.电动机的起动指标
• (1) 起动转矩足够大
Tst ＞TL
Tst ≥(1.1 ~ 1.2) TL • (2) 起动电流不超过允许范围。
• 2）自耦变压器减压启动
• 3）星形—三角形减压启动
2020年8月18日星期二
13
三相异步电动机的起动
笼型异步电动机的减压起动
(1) 定子串联电阻或电抗减压起动
3~
3~
S1
S1
FU
FU
RS
S2
XS
S2
M 3~
起运动行
2020年8月18日星期二
M 3~
14
• 这种方法的电动机启动，使加在电动机定子绕组上的相电 压低于电源相电压（即全压启动时的定子额定电压），启 动电流小于全压启动时的启动电流。
• （1）生产机械启动时的负载转矩与正常运行时相 同，如电梯、起重机等。
• （2）启动过程接近空载，待转速接近稳定时在加 负载，如机床电动机。
• （3）在启动时只有很小的静摩擦转矩，当转速升 高时，负载转矩很快增大，如鼓风机、风机、泵 等。
• （4）生产机械需频繁启动、停止等。
•
以上情况都对电动机的启动转矩 的要求。
• 设k为启动电流所需降低的倍数，则减压启动时的启动电
流为 •
I st
I st k
• 串电阻后定子绕组相电压与电源电压的关系应为
U1
U n k
• 从而减压时的启动转矩与全压启动时的启动转矩关系将为
Tst
t k2
2020年8月18日星期二
15
• 启动时，接触器1KM断开，KM闭合，将启动电阻串
入定子电路，使启动电流减小；
待电转动速机上接升上到全一部定电程压度而后趋再于将稳1定K运M闭行合。，Rst被短接， 笼型异步电动机定子串电阻减压启动的优点 • 启动平稳
异步电动机
2020年8月18日星期二
1
三相异步电动机的使用
2020年8月18日星期二
三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
2
三相异步电动机的启动
• 1.启动
• 电动机工作时，转子从静止状态到稳定运行的 过程称为启动过程或简称启动。
• 2.启动要求
• （1）电动机具有足够大的启动转矩。使拖动系统尽快 达到正常运行状态。
电动机定子绕组上的电压。 • 目的：减小启动电流。
2020年8月18日星期二
12
• 由于电动机的电磁转矩与定子相电压的 平方成正比，在减压启动同时减小了电动 机的启动转矩。
• 意义：减压启动对电网有利，但对被拖负 载的启动不利，适用于对启动转矩要求不 高的场合。
• 方法：
• 1）定子串电阻或电抗减压启动
影响其他负载工作 5
其中，（1）和（2）两条要求是衡量电动机启动性能的主要技 术指标。
异步电动机本身的启动特性为：
a. 定子电流大，Ist=(5~7)IN 异步电动机在接入电网启动的瞬时，由于转子处于静止状态， 定子旋转磁场以最快的相对速度（即同步转速）切割转子导体，在 转子绕组中感应出很大的转子电势和转子电流，从而引起很大的定 子电流
解：根据经验公式算出
3 560kVA 7.75 Ist 6.5
4 4 20kW
IN
满足上述关系，故允许直接启动。
6.5
3 4
560kVA
4 PN kW
可算出，额定功率大于24kW的电动机不允许直接启动。
2020年8月18日星期二
11
• 2.减压启动 • 减压启动不是降低电源电压，而是降低加在
2020年8月18日星期二
8
一、 鼠笼式异步电动机的启动方法
因三相笼型异步电动机无法在转子回路中串接电阻，鼠笼式异 步电动机有直接启动和降压启动两种方法，采用什么启动方法，要 根据实际情况而定。
1．直接启动（全压启动）
直接启动就是将电动机的定子绕组通过闸刀开关或接触器直接 接入电源，在额定电压下进行启动。